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Robotics > Sensorik > Flashcards

Sensorik Flashcards

1
Q

Welche Beispiele für geometrische Aberrationen gibt es?

A

Radiale und tangentiale Verzeichnungen oder Distortionen.

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2
Q

Welche 2 Kategorien von Kamera-Aberrationen gibt es?

A

Es gibt geometrische und chromatische Aberrationen bei Kameras.

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3
Q

Was umfasst die chromatische Aberration?

A

Abbildungsfehler, die daraus resultieren, dass Lichtanteile unterschiedlicher Wellenlängen von einer Linse unterschiedlich stark gebrochen werden.

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4
Q

Wie können geometrische Aberrationen verringert werden

A

durch kombinieren von linsen

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5
Q

Wie kann mit Verzeichnungen umgegangen werden?

A

Verzeichnungen lassen sich durch Kamerakalibrierung modellieren und herausrechnen

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6
Q

Was ist die Ursache für radiale Verzeichnungen?

A

parallele Strahlen konvergieren nicht in einem Brennpunkt

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7
Q

Welche Sensoren können für Bewegungsmessung benutzt werden?

A

Drehwinkelmessung, Beschleunigungssensor

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8
Q

Welche Verfahren werden für die Messung von Drehwinkeln verwendet?

A

Für die Messung von Drehwinkeln werden Impulsgeber verwendet. Über eine kodierte Scheibe an der Drehachse erhält man einen kodierten Wert, der die Position angibt.

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9
Q

Welche Arten von Impulsgebern gibt es bei der Drehwinkel messung?

A

Absolutimpulsgeber und Inkrementalgeber.

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10
Q

Was ist eine inertiale Messeinheit ( inertial measurement unit)

A

Ein Beschleunigungssensor. Das IMU besitzt ein Gyroskop über das man den Roll, nick und Gierwinkel bestimmen kann. Man bestimmt die Roboterorientierung und Geschwindigkeit in Bezug auf die ruhende Erde.

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11
Q

Was ist ein MEMS-Sensor?

A

Ein Micro Electronic Mechanical System. Wird für die Beschleunigungsmessung verwendet. Die Auslenkung einer schwingenden Siliziummasse wird bestimmt. Im Zusammenhang mit der Corioliskraft geschieht eine Auslenkung proportional zur Geschwindigkeit.

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12
Q

Wie bestimmt man die Ausrichtung des Roboters im Raum?

A

Über Kompasse und Inklinometer. Der Kompass bestimmt die Ausrichtung zum Nordpol und das Inklinometer die Orientierung zum Ermittelpunkt.

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13
Q

Welche globalen Positionsbestimmungssysteme gibt es?

A

GPS, Differentielles GPS (GPS+ Funkbasis), Glonass, Galileo, Compass

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14
Q

Wie kann die Entfernung bestimmt werden?

A 
Laufzeitmessung
Phasendifferenzmessung
Triangulation
Ultraschall-Entfernungsmesser
Infrarotsensoren
Laserscanner
Radar
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15
Q

Wofür steht CCD

A

CCD ist die Abkürzung für Charge-Coupled Device

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16
Q

Wofür steht CMOS?

A

Complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS)

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17
Q

Was ist ein CMOS-Sensor?

A

Der CMOS-Sensor ist ein Bildsensor

18
Q

Webcams basieren in der Regel auf ….-Technik

A

CMOS

19
Q

Digitalkameras basieren in der Regel auf … - Technik

A

CCD

20
Q

Was bezeichnet die “Disparität” in einem Stereokamerasystem?

A

Sie bezeichnet die Differenz korrespondierender Bildpunkte der 2 Kamerabilder. Durch sie lässt sich die Tiefe eines Punktes berechnen.

21
Q

Worin besteht das “Korrespondenzproblem”?

A

Für die Bestimmung der Disparität müssen korrespondierende Pixel gefunden werden. das sind Bildpunkte in den beiden Bildern, die denselben Raumpunkt abbilden. Das finden dieser Pixel ist das Korrespondenzproblem.

22
Q

Welche Parameter-Arten müssen bei der Kalibrierung einer Stereo-Kamera bestimmt werden

A

Die inneren und äußeren Parameter der Stereokamera müssen bestimmt werden

23
Q

Was wird bei der Kalibrierung einer Stereokamera gefunden?

A

Die Rotation R und die Translation t der beiden Kameras

24
Q

Was erlaub das Bestimmen der Parameter bei der Kalibrierung einer Stereokamera?

A

Die Parameter erlauben, die Bilder zu rektifizieren .

25
Q

Was vereinfacht das Rektifizieren der Bilder?

A

Die Bilder müssen nur noch zeilenweise entlang der epipolaren Linie auf korrespondierende Pixel untersucht werden.

26
Q

Wozu dienen die Laserdioden bei einer 3D-Kamera?

A

Sie beleuchten die Szene mit moduliertem Licht. Der CMOS implementierte Sensor detektiert das Laserlicht und ermittelt über die Phasendifferenz die Laufzeit für jede Richtung.

27
Q

Was ist die Ausgabe des Sensors einer 3d-Kamera?

A

Die Ausgabe sind Abstandswerte und Reflektivitätswerte, die angeben, wieviel Licht vom Sensor aufgenommen wurde.

28
Q

Was ist der Vorteil der Kinect gegenüber 3D-Laserscannern?

A

1) Sie liefert fusionierte RGB-D-Daten, d.h. 3D-Punkte mit Farbwerten
2) die Framerate von c.a. 30 Hz für die kompletten RGB-D-Daten.

29
Q

Wofür steht PMD?

A

PMD steht für Photonic Mixing Device, ein Photomischdetektor. Das ist ein optischer Sensor der nach dem Lichtlaufzeitverfahren funktioniert.

30
Q

ROS Konzepte

A

Nodes Messages Topics Services

31
Q

Transformationsgraph in ROS

A

Ist für die Transformation der unterschiedlichen Koordinatensysteme im Vergleich zu einem Vaterkoordinatensystem

32
Q

Benutzt ROS ein rechtshändiges oder linkshändiges Koordinatensystem?

A

Rechtshändig

33
Q

Wohin zeigt die z-Koordinate in ROS

A

nach oben

34
Q

Welche ROS Anbindungen gibt es?

A

Player, OpenCV, PCL, OpenRAVE

35
Q

Woraus besteht die Navigation?

A

Zielbestimmung und Zielplanung

36
Q

Wie sieht die Modulkette zur Roboterkontrolle aus?

A

(Umgebung)-> Sensor-> Pläne,Aufträge, Reaktionen, Reflexe -> Aktuatorik -> (Umgebung)

37
Q

Laufzeitmessung

A

Messart der Entfernungsmessung. Zeitmessung zwischen ausgesendetem Signal und empfangenem Echo

38
Q

Phasendifferenzmessung

A

Spezielle Form der Laufzeimessung. Eine kontinuierliche Welle (z.B. Laserlicht im Infrarotbereich) wird abgestrahlt. Das Trägersignal wir mit Sinussignalen unterschiedliche Frequenz (Messsignale) in der Phase moduliert. Das reflektierte Signal wird mit dem erzeugten verglichen. Über die ermittelte Phasenverschiebung, kann der zurückgelegte Weg ermittelt werden.

39
Q

Triangulation

A

Von einer Quelle wird ein Signal ausgesandt. Am Empfänger, der mit einem bekannten Abstand vom Sender positioniert wird, wird das Signal unter einer Auslenkung x detektiert. Daraus kann die Entfernung ermittelt werden.

40
Q

Ultraschall-Entfernungsmesser

A

Senden zyklisch einen kurzen, hochfrequenten Schallimpuls aus. Die Zeitdifferenz zwischen Aussenden des Signals und Empfangen des Echos wird zur Entfernungsmessung benutzt.

Robotics (3 decks)

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